تاريخ موجز لتطور ألياف الكربون

ظهرت صناعة ألياف الكربون إلى حيز الوجود باختراع تقنية إعداد ألياف الكربون التي تعتمد على بولي أكريلونيتريل (PAN) في عام 1959 من قبل الدكتور أكيو شيندو من معهد أوساكا للبحوث التقنية في اليابان. تميزت الستينيات من القرن الماضي بالبحث وتطوير تكنولوجيا المختبرات ، في الغالب بقيادة اليابان والمملكة المتحدة. ومن بين اللاعبين الرئيسيين في اليابان معهد أوساكا للاختبارات الصناعية ، و Tokai Carbon Co. ، Ltd. ، Nippon Carbon Co. ، Ltd. و Toray Industries ، Inc. لعبت هيئة الطاقة (AERA) و Courtaulds و Rolls Royce أدوارًا مهمة.

شهدت السبعينيات تطور التكنولوجيا الهندسية وتوسيع التطبيقات. كانت التعاون بين المملكة المتحدة والولايات المتحدة الأمريكية واليابان متكررة للغاية خلال هذه المرحلة. كانت الثمانينات من القرن الماضي عصرًا من التصنيع وتنويع المنتجات وخرقات كبيرة في التطبيق. تميزت التسعينيات من خلال عمليات الدمج والاستحواذ ، والمنافسة على حصة السوق. في عام 2000 ، خضعت الصناعة لتطوير مستقر نسبيًا ، ووضع الأساس لتطبيق ألياف الكربون في صناعة الطيران ، وطاقة الرياح ، والصناعات للسيارات.

تميزت عام 2010 في المقام الأول بتوسع كبير في التطبيقات ومزيد من التوحيد في الصناعة. تم تسليم ما يسمى "طائرات ألياف الكربون" ، بوينج 787 و Airbus A350 ، لأول مرة في عامي 2011 و 2014 على التوالي ، مما أدى إلى زيادة سريعة في الطلب على ألياف الكربون من فضاء الطيران. في عام 2010 ، قامت BMW و SGL Group ببناء مصنع ألياف الكربون مجتمعة في الولايات المتحدة ، مما يضم سعة إجمالية قدرها 9000 طن سنويًا. كان الهدف هو أن تكون السيارات الكهربائية خفيفة الوزن تمامًا ومصادر المواد. في أغسطس 2017 ، أنهت SGL Group الاستحواذ على أسهم BMW في مشروع ألياف الكربون في السيارات ، مما يمثل رحيل BMW عن صناعة ألياف الكربون. والجدير بالذكر أن التطبيق الناجح للوحات pultruded في قبعات ويب بليد أدى إلى زيادة في الطلب على ألياف الكربون في فستاس طاقة الرياح العملاقة ، مما يزيد من التوحيد داخل صناعة ألياف الكربون. حدث مهم كان الاستحواذ على Zoltek من قبل Toray في نهاية عام 2014. خلال نفس الفترة ، شهدت الصناعة المحلية البقاء على قيد الحياة للأصلح ، مع الأقوى أصبحت أقوى.

في مراجعة تاريخ التطوير الذي استمر 60 عامًا لألياف الكربون ، لا تزال النجوم النجوم مثل أكيو شيندو وويليام وات تتألق بشكل مشرق. هناك العديد من الشركات المعروفة التي فشلت ، مثل Tokai و Carbon و Asahi Kasei في اليابان ؛ شركة Royal Atomic Energy Company ، Courtaulds ، Rolls Royce ، BP في المملكة المتحدة ؛ Union Carbide ، Amoco ، Celanese في الولايات المتحدة ؛ و BASF في ألمانيا. من ناحية أخرى ، تستمر شركات مثل Toray و Toho و Mitsubishi في اليابان في الوقوف طويلًا وسط التحديات. تتميز الشركات الناجحة بإنجازها لمسار التطوير من الخط التجريبي إلى الخط الهندسي إلى التصنيع خلال 30 عامًا ، وتركيزها على تطوير سلسلة الصناعة وبيئة التطبيق.